Proyecto Digiprot

DIGIPROT – Protocolo digitalizado para la modelación energética automatizada de edificios

El proyecto ‘DIGIPROT – Protocolo digitalizado para la modelación energética automatizada de edificios’ (2021-2022), financiado por el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo a través de la línea de las Agrupaciones Empresariales Innovadoras, ha tenido como objetivo reconstruir el modelo energético de un edificio existente y realizar su evaluación y optimización energética. El proyecto ha integrado tecnologías de robótica avanzada, técnicas de inteligencia artificial y modelación digital.

El proyecto propone el uso de robots autónomos (drones y rovers) equipados con cámaras y sensores para recopilar datos geométricos y termales del interior de un edificio piloto. Una vez analizados, a través de algoritmos de Machine Learning y Computer Vision, los datos serán integrados en un software de modelación energética para reconstruir un Gemelo Digital del edificio real con características energéticas. La evaluación de la eficacia del protocolo propuesto se realizará en las fases finales del proyecto midiendo la precisión del modelo energético alimentado sin y con los datos recopilados digitalmente.

El objetivo final de este proyecto ha sido integrar tecnologías de robótica móvil y aérea avanzada, Inteligencia Artificial y modelado energético para acelerar la digitalización del parque edificatorio.

Metodología iterativa de DIGIPROT

La consecución del objetivo general conlleva el alcance de los siguientes objetivos complementarios:

– Reducir el gap entre modelo energético y edificio real digitalizando y automatizando la parte del proceso de modelización que sigue siendo más subjetiva y manual.

– Aumentar la escalabilidad e interoperabilidad entre datos recopilados con drones y datos necesarios para la creación de un modelo energético, a través la construcción, a partir de imágenes Jpeg (RGB) y termográficas, de una base de datos en formato BIM (IFC).

– Facilitar el uso de las herramientas de analysis thermal, aumentando su compatibilidad directa con el modelado energético gracias a la extracción automatizada de información con el uso de algoritmos de machine learning y computer vision.

–Hacer viable técnica y económicamente la repetición de un proceso de recopilación de datos más veces a lo largo del año y en diferentes condiciones de uso y climáticas, a través de su automatización y la mejora de su precisión, con el fin de poder calibrar sistemas de gestiones automáticos de calefacción y enfriamiento de los edificios.

– Establecer una propuesta de valor para la explotación comercial de un abanico de servicios basados en la creación disruptiva de modelos energéticos, aprovechando el potencial de futuras investigaciones para la extracción con inteligencia artificial de varios tipos de información desde imágenes o videos, replicando el método propuesto en DIGIPROT.

– Hacer más eficaz y acelerar la rehabilitación energética de edificios, proporcionando una herramienta de análisis del edificio construido más rápida, precisa y objetiva.

– Mejorar la detección de fallos de obras que puedan afectar a la eficiencia energética, gracias a un análisis térmico del edificio más detallado y amplio.

– Facilitar la toma de decisiones a las entidades públicas en ámbito de concesión de ayudas para la renovación y de priorización de actuaciones de mejora energética de edificios públicos, proporcionando una herramienta de evaluación de las necesidades energéticas de los edificios más rápida, eficaz, y sobre todo objetiva y comparable.

Comparativa de las auditorías energéticas propuestas

Actualmente, no es común encontrar una aplicación integrada, como la que se propone en DIGIPROT, de la robótica en los sectores de la energía y edificación y a través del uso de algoritmos de inteligencia artificial, desconociéndose por esta razón los beneficios que se pueden obtener aprovechando las sinergias entre ellas. No obstante, el potencial ofrecido por la integración de estas tecnologías permite abrir nuevos escenarios futuros de investigación para digitalizar la recogida y procesamiento de datos y, en consecuencia, refinar ulteriormente la precisión del modelo energético de un edificio.

Actividades futuras, complementarias a las propuestas dentro del alcance de este proyecto, pueden dirigirse al procesamiento de imágenes capturadas por los robots para obtener datos sobre la tipología, cantidad y estado de conservación de los materiales de la envolvente y/o datos sobre patrones de uso y ocupación real en el edificio ofreciendo nuevas fuentes de información para la refinación de los modelos digitales.